СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ОБВОДНЕННЫХ НЕФТЯНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ Российский патент 2001 года по МПК E21B43/22 E21B43/32 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения охвата пласта воздействием при закачке нефтевытесняющих агентов через нагнетательные скважины и снижения обводненности добываемой продукции при добыче нефти посредством эксплуатационных скважин.

Известен способ изоляции неоднородного нефтяного пласта путем закачки в него нефтяных шламов-отходов в системе сбора, транспорта и подготовки нефти в составе:
Парафины - 26-45%
Асфальтены и смолы - 15-30%
Связанная нефть - 40-60%
Механические примеси - До 60%
Вода - Остальное
(А.с. N 2071552, МКИ E 21 B 43/22).

К недостаткам способа относится низкая эффективность его при воздействии на обводненные коллектора вследствие того, что гидрофобная дисперсная система, наполовину состоящая из механических примесей (продукты коррозии, песок и т.п.) не может проникнуть в коллектора малой и средней проницаемости.

Наиболее близким по технической сущности является способ изоляции продуктивных пластов изоляционным составом на основе нефти и полиолефинов, например полиэтилена, полипропилена, их сополимеров, и т.п. Соотношение компонентов в изоляционном составе: полиолефины - 0,8-10%, нефть - остальное (патент РФ N 2081310, МКИ E 21 B 43/32).

К недостаткам этого метода относится то, что при длительной разработке месторождения заводнением часть пор пласта вследствие продвижения по ним больших объемов воды становятся резко гидрофильными, что препятствует внедрению в такие поры гидрофобной эмульсии на основе нефти, а изоляционный состав в первую очередь заходит в нефтенасыщенные коллектора, блокируя их. В результате не достигается основная цель таких работ - селективная блокировка обводненных коллекторов.

Целью изобретения является увеличение эффективности изоляции обводненных коллекторов нефтяного пласта за счет увеличения блокирующего эффекта обводненных пор пласта и повышения степени охвата гидрофильных коллекторов селективным воздействием.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изоляции обводненных нефтяных коллекторов, включающем закачку в пласт изоляционного состава на углеводородной основе, в качестве изоляционного состава закачивают смесь нефти, полимера кислот акрилового ряда и гликоля (моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль), при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полимер кислот акрилового ряда - 1,7-40
Гликоль - 3-20
Нефть - Остальное
а в качестве индивидуального гликоля можно также использовать побочный продукт производства индивидуальных гликолей в составе, мас.%:
Моноэтиленгликоль - 4-6
Диэтиленгликоль - 32-38
Триэтиленгликоль - 30-34
Петраэтиленгликоль - 5-11
При разработке нефтяных месторождений для вытеснения нефти из пласта в нагнетательные скважины обычно закачивают воду. Вследствие этого пластовые породы со временем становятся гидрофильными и фазовая проницаемость по нефти в них резко уменьшается. Если в такие коллектора закачивать гидрофильный реагент, то он будет проникать в гидрофобные нефтенасыщенные коллектора либо в поры с высокой проницаемостью.

Для того, чтобы водоизолирующий состав на основе нефти внедрялся в гидрофильные водонасыщенные коллектора в него по предлагаемому способу включают гликоль, который относится к классу так называемых универсальных растворителей. Универсальные растворители обладают способностью растворяться как в воде, так и в нефти (см. напр., Л де Вергос "Борьба с выносом песка", "Газ, нефть и нефтехимия за рубежом" N 3, 1979, с. 25-28). Благодаря этому предлагаемый водоизолирующий состав обладает промежуточной смачиваемостью к породе пласта между водой и нефтью и будет проникать как в гидрофильные, так и в гидрофобные коллектора. В то же время такой состав обладает селективностью, т. е. при взаимодействии с водой он образует гелеобразную систему и, соответственно, блокирует водонасыщенные гидрофильные коллектора, а с нефтью не взаимодействует и в последующем выносится из гидрофобных нефтенасыщенных коллекторов при освоении скважины.

Кроме того, как установлено нами на основании лабораторных экспериментов, при взаимодействии нефти, полимера кислот акрилового ряда, универсального растворителя и воды образуется гетерогенная система, имеющая высокую адгезию к порам пласта и обладающая более высоким блокирующим эффектом по сравнению с известным составом.

Способ осуществляют следующим образом. В обводненную нефтяную скважину закачивают водоизоляционный состав на основе смеси нефти, полимера кислот акрилового ряда и гликоля. В качестве полимера акрилового ряда используют полиакриламид, сополимер МАК-ДЭА, соли щелочного металла полиакриловой кислоты и т.п., а в качестве гликоля - моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль или побочный продукт производства индивидуальных гликолей в составе, мас.%:
Моноэтиленгликоль - 4-6
Диэтиленгликоль - 32-38
Триэтиленгликоль - 17-23
Петраэтиленгликоль - 30-34
Пентаэтиленгликоль - 5-11
Объем закачки зависит от физических условий пласта. Далее производят выдержку на реакцию смеси с водой в течение 24-48 часов и осваивают скважину известными методами.

Таким образом способ изоляции обводненных нефтяных коллекторов за счет применения новых технических решений способствует снижению обводненности добываемой продукции, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна на уровне науки и техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения может быть многократно использована в промышленности с получением технического результата, заключающегося в повышении эффективности изоляции обводненных коллекторов нефтяного пласта за счет увеличения блокирующего эффекта обводненных пор пласта и увеличении степени охвата гидрофильных коллекторов селективным воздействием и обуславливающего достижения поставленной цели, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

Предлагаемый способ был испытан в лабораторных условиях. Исследования проводили на линейных моделях пласта длиной 7 см, диаметром 2,7 см, заполненных песком диаметром 0,4-0,06 мм. Большой разброс размеров фракций песка способствовал созданию в модели каналов различной проницаемости.

Испытания проводили следующим образом. Определяли проницаемость модели по воде и воздуху, насыщали ее дистиллированной водой, а затем нефтью. Для создания модели обводненного нефтяного пласта через предварительно заполненную нефтью модель прокачивали воду до полного обесцвечивания конечного продукта на выходе модели. После этого в модель закачивали изолирующий состав, делали выдержку на реакцию в течение 24 часов и определяли давление прорыва модели пласта водой. При этом воду для определения давления прорыва подавали на выход модели, моделируя тем самым направление движения флюида пласт-скважина. Для определения оптимальной величины гликоля в изолирующем составе провели ряд лабораторных экспериментов. При этом количество соли полимера кислот акрилового ряда в изолирующем составе было 10%.

В качестве гликоля использовали диэтиленгликоль (ГОСТ 10136-77), а в качестве полимера кислот акрилового ряда - унифлок (натриевую соль полиакриловой кислоты). Результаты приведены в табл. 1.

Таким образом, установлено, что оптимальное количество гликоля в изолирующем составе равно 3-20%, т.к. при меньшей доли этого реагента давление прорыва уменьшается, а при большей - не повышается.

Были проведены испытания по определению оптимальной величины полимера кислот акрилового ряда в изолирующем составе. При этом количество гликоля в изолирующем составе было 10%.

Эксперименты проводили аналогично вышеприведенным исследованиям. Результаты опытов приведены в табл. 2
Таким образом, оптимальное количество полимера кислот акрилового ряда 1,7-40%, т.к. при уменьшении этого количества давление прорыва снижается, а при увеличении - не возрастает.

Были также проведены испытания по известному способу, принятому нами за прототип. При этом в качестве полиолефинов использовали полиэтилен, а состав изолирующей смеси был равным: полиэтилен - 5%, нефть - 95%. При этом давление прорыва модели составило 8,4 МПа/м.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить давление прорыва в 1,8 раз.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения охвата пласта воздействием при закачке нефтевытесняющих агентов через нагнетательные скважины и снижения обводненности добываемой продукции при добыче нефти посредством эксплуатационных скважин. В способе изоляции обводненных нефтяных коллекторов, включающем закачку в пласт изоляционного состава на углеводородной основе, в качестве изоляционного состава закачивают смесь нефти, полимера кислот акрилового ряда и гликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%: полимер кислот акрилового ряда 1,7-40,0; гликоль 3,0-20,0; нефть - остальное, а в качестве гликоля используют побочный продукт производства индивидуальных гликолей в составе, мас. %: моноэтиленгликоль 4,0-6,0; диэтиленгликоль 32,0-38,0; триэтиленгликоль 17,0-23,0; петраэтиленгликоль 30,0-34,0; пентаэтиленгликоль 5,0-11,0. Технический результат - увеличение блокирующего эффекта обводненных пор пласта, повышение степени охвата гидрофильных коллекторов селективным воздействием. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ изоляции обводненных нефтяных коллекторов, включающий закачку в пласт изоляционного состава на углеводородной основе, отличающийся тем, что в качестве изоляционного состава закачивают смесь нефти, полимера кислот акрилового ряда и гликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полимер кислот акрилового ряда - 1,7 - 40,0
Гликоль - 3,0 - 20,0
Нефть - Остальное
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гликоля используют побочный продукт производства индивидуальных гликолей в составе, мас.%:
Моноэтиленгликоль - 4,0 - 6,0
Диэтиленгликоль - 32,0 - 38,0
Триэтиленгликоль - 17,0 - 23,0
Петраэтиленгликоль - 30,0 - 34,0
Пентаэтиленгликоль - 5,0 - 11,0